铁基纳米结构磁心的优化方案

在电感应用领域，坡莫合金（Fe-Ni）是最受欢迎的铁基合金^[40，52-60]。在Ni成分为30%～80%时，其磁性能最优^[48]。短程原子匹配作用使其各向异性良好^[61，62]。磁特性是晶态各向异性和磁致伸缩作用的结果。电感器的磁致伸缩定义为电感器对磁化的机械响应（即电感器在变化磁场下的形状变化）。电感器的磁致伸缩越低，其磁导率越高，也能避免机械应力导致的磁各向异性，还能降低噪声，例如电压调节器模块中的开关模式转化器和高保真音响放大器中的环形电感。

在坡莫合金中加入铜、硅、钼等有色金属元素，能降低它的磁致伸缩。Yoshiza-wa等人^[63]报道特细（约10nm）Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉合金由于加入了铜和硅，所以降低了磁致伸缩。Herzer^[49]也取得了类似的效果。上述合金（Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉）的变体在市场上以品牌Vitroperm-800（微晶材料-800）出售^[64]。对上述合金进行的显微结构研究发现，在Fe-Si体心立方单元中均匀地分布了超细颗粒。

在坡莫合金中掺入氮和铝，也能增加饱和磁化强度M_s。据报道，一种Fe-Al-N合金的饱和磁感应强度大于20kG^[65，66]。这种优良的特性只局限于非常狭小的合金成分范围。相比之下，Fe-Al-O合金^[14]有更好的性能，并适用于更大的合金成分范围。这种合金有高饱和磁感应强度（>12kG）、低直流电阻率（约500μΩ·cm）和高共振频率（约2GHz），使得该合金更适合高频领域应用^[9，17]。目前，人们已经提出了使用Fe-Al-O合金纳米颗粒的电感器磁心设计。Yamaguchi等人^[9，41]研究得到，这类设计有很高的电感值（1GHz时100nm薄膜电感为8nH）然而饱和磁通会降低它的电感（约为7.2nH）^[17]。(https://www.xing528.com)

据报道，两相异性非结晶/颗粒铁基合金的涡流损耗较低^{[21，67，68]}。然而，由于其各向异性场低，这种结构的应用受到限制。